Водоросли горячих источников (М. М. Голлербах)

Горячие источники имеются в разных местах земного шара. На территории СССР их также немало, например на Кавказе, в Сибири, в Средней Азии, на Камчатке. Связанные с подземными водами, они могут иметь высокую температуру воды, доходящую иногда почти до точки кипения. Оказывается, и в таких условиях могут поселяться водоросли. Нередко они разрастаются здесь большими дерновинами сине-зеленого или коричневого цвета, плавающими на поверхности воды или выстилающими дно и стенки водоемов. Предельную температуру воды, при которой еще удавалось находить водоросли, разные исследователи указывают разную. Для одних источников предел жизни определяется температурой + 52 °С, тогда как для других он значительно выше - до +75, +80 и даже до +84 °С.

Кроме высокой температуры, вода горячих источников обычно отличается также высоким содержанием солей, т. е. они относятся к числу так называемых минеральных источников. Водоросли обычно поселяются также в сильно загрязненных горячих водах, спускаемых фабриками, заводами и электростанциями.

Самыми типичными обитателями горячих вод, или, как их еще называют, термофильными (любящими тепло) водорослями, являются сине-зеленые. К ним относится наибольшее количество видов, живущих в этих условиях и выносящих наиболее высокую температуру. В значительном количестве здесь встречаются также диатомовые, но они обычно ютятся в более холодных местах по окраинам водоемов. Наконец, меньше всего термофильных форм среди зеленых водорослей. Так, например, в хорошо изученных горячих источниках Камчатки, температура которых достигает +75,7 °С, было обнаружено 52 вида водорослей, из которых 28 относилось к сине-зеленым, 17 - к диатомовым и только 7 - к зеленым. Наиболее специфичными для горячей воды оказались опять-таки сине-зеленые, из 28 видов которых только 8 были встречены и в других водоемах, тогда как большая часть диатомовых и зеленых обитала на Камчатке как в теплых, так и в холодных водах.

При изучении горячих источников Греции с диапазоном температуры от +28 до +89,5 °С было обнаружено, что флора термофильных сине-зеленых водорослей насчитывает здесь 128 видов, разновидностей и форм. Характерно, что преобладающую часть из них (77%) составляют нитчатые представители, меньшую часть (23%) - одноклеточные. В свою очередь, из нитчатых сине-зеленых водорослей в горячих источниках подавляющее большинство видов (67%) относится к порядку осциллаториевых (Oscillatoriales), тогда как представителей порядка ностоковых (Nostocales) примерно в 7 раз меньше (10%). Количество видов, населяющих тот или иной источник, колеблется очень значительно - от 15 до 83, но преобладающего, массового развития в каждом из них достигает всего 2-5 видов. Сходные данные получены и для хорошо изученных горячих источников Йеллоустонского национального парка в США, где было обнаружено еще больше, 166 видов сине-зеленых водорослей.

Чем выше температура источников, тем меньше видов может их населять. Больше всего видов было встречено при +35... +45 °С. Если разбить все горячие источники на температурные группы, то, объединив данные по Греции и Йеллоустонскому парку, получим следующие цифры: при +28... +35 найдено 65 видов; при +35... +40 °С - 85+86 видов; при +45... +50 °С - 60-68 видов; при +65... +70 °С - 5-18 видов; при +75...: +80 °С - 0-6 видов; при +85-.. +90 °С - 0-2 вида. Однако для других мест известны еще более контрастные цифры. Так, в горячих источниках Венгрии при температуре +67,8 °С было обнаружено 29 видов, а при +75,8 °С - 14 видов сине-зеленых водорослей.

При всей обширности списков водорослей, обнаруженных в горячих источниках, все же специфически термофильных водорослей, характерным признаком которых считают неспособность к существованию при температуре ниже + 30 °С, не так много. Нередко оказывается, что большая часть водорослевого населения горячих источников состоит из водорослей холодных вод, лишь приспособившихся к высокой температуре. К числу наиболее типичных и широко известных термофилов, распространенных в горячих источниках всего, земного шара, относятся две сине-зеленые нитчатые водоросли, способные давать массовые разрастания,- мастигокладус (Mastigocladus 1аminosus, рис. 41) и формидиум (Phormidium laminosum, рис.42). Наилучшего развития они достигают при температуре от +45 до +55 °С.

Рис. 41. Сине-зеленые водоросли горячих источников: мастигокладус (Mastigocladus laminosus), нити типичного строения

Рис. 42. Сине-зеленые водоросли горячих источников: формидиум (Phormidium laminosum), нити разнообразного строения и размеров

Условия жизни термофильных водорослей отличаются рядом особенностей. Помимо того что температура воды в таких источниках высока, она не подвержена здесь резким колебаниям и даже в зимние месяцы остается выше 0°С, поэтому водоросли вегетируют круглый год. Следовательно, единственное, к чему они должны быть хорошо приспособлены, это к перенесению высокой температуры, что достигается исключительно внутренними физиологическими изменениями в клетках, так как никакими внешними особенностями термофильные водоросли не отличаются. Имеется лишь одно отличие от водорослей холодных вод, которое бросается в глаза,- это сравнительно малые размеры их клеток.

Наконец, интересной особенностью многих термофильных водорослей является их способность к выделению из воды известковых и кремнистых отложений, о чем будет рассказано отдельно.